由于化油器已不能满足日益严格的环保要求,现代轿车用发动机供油系统都是电控燃油喷射系统。电控燃油喷射系统由燃油输送系统、传感器及供油电脑(ECU)组成。其工作原理是燃油输送系统将汽油加压后送进高压油路,经过压力调整器的调节,使系统中的供油压力维持在196 245kPa,同时传感器将会发动机的进气量及运转状态以电压讯号的形式传送到供油电脑(ECU),ECU根据这些电压信号加以分析,算出所需的喷油的量,也就是算出喷油嘴的喷油时间,然后再将喷油信号传送到喷油嘴的线圈,喷油器接受喷油信号后,将喷油阀打开,汽油便喷到进气门前方的进气歧管内,再随着进气门的打开进入气缸。
一、燃油喷射系统的分类
1、根据喷射(喷油嘴)位置不同分类
根据喷射(喷油器)位置的不同分类可分为节气门喷射方式与进气口喷射方式两种。
节气门喷射方式,又称为单点喷射,只使用1个或2个喷砂机油器,装在节气门上方,以较低的压力喷砂机出汽油,汽油与流经节气门的空气形成混合气后,必须先通过进气歧管时,部分混合气会吸附在歧管壁上,并且会因进气歧管的形状、长度不同而千万各缸混合气的分配不均。混合气从节气门到气缸必然会有时间延迟,因此发动机加速时的反应会较慢。红旗车型
进气口喷射方式,又称为多点喷射,在每个缸的进气门口之前都有1个喷油器,对准进气门,以196490kPa的高压将汽油喷出,而与进气歧管中的空气一起进入气缸,形成混合气。这样使进入各缸的混合气浓度较一致。
2、根据喷油方式不同分类
根据喷油方式的不同可分为连续喷射与程序喷射,又称机械喷射,喷油器在发动机运转时不断地喷油,喷油量的控制是通过改变供油大压力来达到;程序喷射使用电子式喷油器,需要喷油时将喷油器的线圈通电,柱塞在磁力的作用下而往上提升,喷油器便可喷油。喷油量是由喷油时间的长短来控制,单位是ms(1ms=0.001s)
机械喷射是过时的设计,目前市面上的汽车大都是采用效率主及经济性较佳的程序喷射。而单点喷射除了价格较低、结构简单外,也无任何可与多点喷射相、媲美之处,况且它还有一些与化油器相同的缺点(效率低、各缸油气分配不均等)。多点程序喷射是现代供油系统的主流。
3、根据空气流量检测方式不同分类
进气量的检测方式为直接和间接两大类:间接式是以进气歧管绝对压力传感器(MAPsensor)测出的进气歧管压力和发动机转速而间接计算求得;直接式则是以空气流量计直接测得。较常见的空气流量计有3种:翼板、热线式、和卡鲁曼涡流式。目前市场上的汽车多是使用MAP及热线式空气流量计。
二、供油量的计算
供油量的多少是以喷油器燃料喷射时间的长短来计算。供油电脑(ECU)根据空气流量、发动机转速以及各传感器所提供的补偿信号,利用原先庙宇的供油程序算出所需的供油时间。ECU所算出的燃料喷射时间是基本喷射时间、补偿喷射时间和无效喷射时间的总和,单位是ms。其中喷油器在单位时间内所喷出的油量是由喷油器口径的大小和喷油压力大小所决定。
(1)基本喷射时间。基本喷射时间是由进气量和发动机转速所决定。当司机踩下油门踏板时,控制的是节气门的开启角度,开度越大进气量越大,供油电脑根据空气流量计算出的进气量及当时的发动机转速,与预先所设定的供油程序比较后,算出所需供油量和相对的喷射时间。
(2)补偿喷射时间。补偿喷射是由传感器测出发动机当时的工作状况及负荷,将信号传给ECU后,算出所需额外的供油量,用以维持发动机稳定、顺畅的运转。裣喷射包括下述几项:冷车启补偿,暖车补偿,怠速后启动补偿,高温时补偿,加速补偿,高转速、高负荷补
偿,理论空然比回馈补偿以及断油控制等。
(3)无效喷射时间。喷油器从线圈断电后到完全停止喷油也有一段延迟时间,称为关闭延迟。开启延迟时间大于关闭延迟时间,开启延迟时间与关闭延迟时间之差就是无效喷射时间。为了得到正确的供油量,必须把无效喷射时间也算进去。日产商务车
三、供电系统的升级
众所周知,发动机的最佳空燃比为14.7:1,但如果想在高速转速、高负荷时得到较高的发动机功率输出,通常要将空燃比降到12:113:1,使混合气变浓。供油系统的升级就是“在适当的时候量的提高供油量”,让油气混合气适度变浓,这“适时”与“适量”也是判断供油系统优劣的依据。
供油系统的升级可分为改硬件和改软件两大类,改硬件是为了提高单位时间供油量;改软件是改发动机的供油程序。由于原车的材料耐用性等的综合设定,因此在功率输出方面就往往无法满足注重性能的车主的要求,如注重性能的车主最需要的高转速、高负荷时,往往呈现供油不足的情况,这就有赖于升级软件了。
供油系统的升级项目主要如下:
1、调压阀
多点喷射系统中的压力调整器,其作用是对喷油器提供一个固定的压力,压力越大那么在单位时间喷出的汽油量就越多。高压阀装在压力调整器后的回油管中,经高速后可将喷油压力提高(约提高20%),进而达到不更改供油程序的情况下增加喷油量(约增加5%10%)。加装调压阀可说是升级供油系统中花费最便宜的升级,其安装也很容易。
目前市场上对换排气管、改进气装置、换高压缩比缸垫片、装MSD(多重火花放电)点火系统这类小幅升级的车,通常用加装调压阀来弥补其高转速时喷油量的不足,效果不错且经济。事实上,调压阀就是MSD点火系统的附属配件之一。
2、喷油器的大小决定了单位时间的喷油量,改用口径较大的喷油器是提高喷油量的最直接方法,要换多大则需视发动机的升级程度而定。改喷油器最大的困难是相容喷油器的取得,通常同车系或同系列发动机的喷油器才兼容。如本田思域换用本田雅阁的喷油器,约可增加25%的喷油量。
升级喷油器所获得喷油量的增加是全面性的,也就是从低转速到高转速的喷油量都会增加,这可能会造成中、低转速时的供油过浓,导致耗油量增加和运转不顺。通常进行过较大的改动的发动机才需要大幅度增加供油量。一般车主所需要的通常是高转速和大负荷时适度的增加喷油量,这就有赖软件的升级才能达到。
3、供油电脑芯片
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汽车厂在设计一台发动机时便已将原先设定好的供油程序烧录在ROM上,这个程序通常是油耗、污染、运转平顺度等条件妥协下的产物,而且是不可更改的。由于不可更改,改变供油程序时就必须换用另一种模式的ROM。通常专业改装厂都会供应各种车型用的升级电脑芯片,升级时要先把原电脑的芯片取下(通常原厂供油电脑的ROM都直接焊在电路板上),焊上一个IC座(为方便日后再更换),
再插上升级芯片。这样所得的供油程序仍是固定的,它只是对原车的程序做修正,其中很重要的一项是可将补偿喷射程序中的断油控制时间延后甚至取消不再有断油之限制。
注意:每一种升级芯片都有它设定的适用条件也就是升级的程度),升级时必须选用与汽车升级状况相近的芯片才能得到最佳的效果,否则可能会弄巧成拙。
拖车绳4、可变程序供油电脑
这是供油系统升级中费用最高也最有效的一项,在国内改装界最为大家所熟悉的就是HALTEC电脑。通过这个电脑,车主可依照车发动机的升级程序,配合空燃比计的测量,设定出最佳的供油程序,也就是说前文所提的基本喷射程序以及各个补偿喷射程序都可利用
外接手提电脑任意更改。它与改换芯片最大的不同(这也是它最大的优点)就是日后发动机再作升级时,若出现原有供油程序不合用的情况,可通过程序的修正而得到解决。装上可变程序电脑后,原车的供油电脑便废弃不用,但较高等级的电脑能将原车的所有传感器功能悉数保留,也就是说各种供油裣程序都可正常动作,也可更改,不因获得高性能而运转顺畅度与实用性牺牲。
bmw330装用可变程度供油电脑的最大困难并不在于安装,而是供油程序的设定与最佳化修正。这往往需要借助经验和仪器,经不断的测试才能达到。目前的做法是先选定一个基本模式为基础,再经实际的运转和测试逐步修正,直到满意为止。